基于ProCAST的履带板消失模铸造凝固过程数值模拟

运用ProCAST软件对ZG30SiMnMoV钢履带板铸造凝固过程进行了模拟,分析了铸件的缺陷受浇注温度的影响情况和铸件的有效应力受浇注速度、浇注温度的影响情况,并进行了试验验证。结果表明,当浇注温度为1610℃时,履带板内部的缩孔、缩松缺陷明显减少;铸件的有效应力受到浇注速度的影响不大,适当地降低浇注温度可显著降低铸件的有效应力,可以得到品质良好的铸件。     

一种典型薄壁异形铝合金铸件的研制

某典型薄壁异形铸件采用ZL101A合金生产,基于支架铸件结构形状与铸造工艺难点,试验设计了熔模+低压铸造复合凝固成形工艺。结果表明,通过在铸件蜡模薄壁区域增设加强筋与排气条、调整型壳焙烧阶梯升温工艺参数、优化低压充型及T6固溶淬火热处理参数,结合淬火校正工装与机加工校准设计,有效解决了薄壁异形支架铸件的浇不足、缩松等冶金缺陷,研制出了合格的铸件。     

基于AnyCasting球墨铸铁曲轴铸造工艺数值模拟及试验研究

基于AnyCasting铸造模拟软件对球铁曲轴铸造充型与凝固过程进行分析,预测铸造缩孔缩松可能出现的位置;为进一步验证模拟结果的准确性,对试制生产的曲轴进行解剖,采用着色腐蚀技术显示铸件缺陷处枝晶组织,使用SEM观察枝晶形貌,结合球墨铸铁凝固特点分析了球铁曲轴产生缩孔缩松的成因。结果表明:AnyCasting铸造模拟软件预测球铁曲轴缩孔缺陷具有一定的准确性,曲轴轴颈位置出现缩孔缩松的概率最大,这为进一步优化铸造工艺设计提供了参考依据。基于原工艺方案的分析结果,采取相应的优化措施以避免铸件中缩孔缩松缺陷。实践表明,改进后工艺方案应用于实际生产获得了高质量曲轴产品。     

低压铸造铝轮毂缩松缺陷的数值分析及模具改进

通过数值模拟计算,发现低压铸造铝合金轮毂在充型完成后的很短时间内,铸件各部分都开始凝固,差别在于每一时刻各部位固相率不同.铸件缩松产生的原因是补缩通道的凝固冷却曲线与被补缩部分的凝固冷却曲线存在部分重合.在不改变模具结构的情况下,在上下模具轮辐对应部位覆盖隔热层,可使得轮辐部位的凝固冷却曲线位置升高,实现轮辐处冷却曲线与轮辋与轮辐的连接处的冷却曲线分离,消除轮辋与轮辐连接处的缩松缺陷;覆盖隔热层后,被覆盖的模具部分温度升高了20℃左右.     

铝─钢双金属复合铸件研制

用钢套铸接表面预电镀纯金属、浸Ａｌ－Ｓｉ基合金后立即浇注的方法制造了“钢套内表面浇注铝合金”结构形式的铝钢双金属铸件。优化了双金属铸件铸造工艺、热处理工艺；研究了钢套铸接表面金属预镀层和双金属界面附近的合金元素对双金属铸件铸态及热处理后界面过渡层裂纹和抗剪强度的影响。获得的双金属铸件铸态界面过渡层厚度为０．００７～０．０１８ｍｍ，界面剪切强度为５０～９４ＭＰａ，热处理后界面过渡层增厚，界面剪切强度明显下降。给出了最佳铸造工艺和热处理工艺     

低合金耐磨铸钢煤矿掘进机履带板的研制

对低合金铸钢履带板特点及铸造工艺性进行了分析,选用水玻璃砂立浇铸造工艺进行其产品开发.针对履带板材质为低合金铸钢且铸件壁厚差异大,铸造过程中易出现材质性能低、冷隔、缩孔缩松等缺陷,使用过程中履带板易断裂及快速磨损等问题,从模具、工装、浇冒口设计、造型制芯、熔炼浇注和热处理工艺等方面采取措施,研制出合格的履带板铸件,为类似铸件的生产提供了经验.     

7075铝合金流变挤压铸造研究

通过对7075铝合金熔体进行环缝式电磁搅拌处理,获得具有均匀温度场和成分场的浆料,并采用挤压铸造方式成形,分析了铸件的金相组织,采用ProCAST软件对充型过程进行数值模拟。结果表明,环缝式电磁搅拌处理后的铝合金熔体,凝固过程中的枝晶生长被抑制,铸态组织细化;流变挤压铸造成形件组织致密,减少了热裂、缩松等缺陷的产生。     

浇注温度和固溶温度对挤压铸造Al-6.8Zn-2.5Mg-2.0Cu合金组织和性能的影响

研究了浇注温度和固溶温度对挤压铸造Al-6.8Zn-2.5Mg-2.0Cu合金组织和性能的影响。结果表明,与金属型重力铸造相比,挤压铸造可以显著细化合金的微观组织,减少铸件缩松缺陷,从而提高其力学性能。在金属型重力铸造下,初生α-Al相晶粒尺寸随着浇注温度的增加而增大。在挤压力为60MPa时,随浇注温度的增加,α-Al相晶粒尺寸先减小而后增加。在浇注温度为720℃时,凝固组织的二次枝晶间距最小,约为26.3μm,铸件的抗拉强度和伸长率分别为310 MPa和4.0%。铸件经过470℃固溶10h+130℃时效24h热处理后,抗拉强度和伸长率分别达到590MPa和4.7%,获得了良好的强韧化效果。     

铝—钢双金属复合铸件研制

用钢套铸接表面预电镀纯金属、浸Ａｌ－Ｓｉ基合金后立即浇注的方法制造了“钢套内表面浇注铝金”结构形式铝钢双金属铸件，优化了双金属铸件铸造工艺、热处理工艺；研究了钢套铸接表面金属预镀层和双金属界面附近的合金元素对双金属铸件铸态及热处理后界面过渡层裂纹和抗剪强度的影响。获得的双金属铸件铸态界面过渡层厚度为０．００７－０．０１８ｍｔｎ，界面剪切强度为５０－９４ＭＰａ，热处理后面过渡层增厚，界面剪切强度明显     

基于MagmaSoft的悬置支架挤压铸造模拟分析

利用Magma软件模拟分析了悬置支架的成形过程,得到了铸件成形的最优方案。研究表明,铸件形成缩孔与缩松的原因是铸件壁厚不均匀,有热节产生,同时远离内浇口的区域难以实现压力下补缩和顺序凝固。挤压铸造能消除铸件局部的缩孔与缩松。常用局部挤压补缩,强冷或加激冷块等方法来调节厚大部位的凝固顺序,以实现顺序凝固。针对悬置支架类型零件,提出通过更改内浇口尺寸来达到消除缺陷的方法,并通过实际生产验证了可行性。     

基于CAE分析的高锰钢履带板铸造工艺优化设计及生产实践

根据履带板铸件的结构特点,进行铸造工艺设计与优化。利用NX软件对履带板进行实体造型,并应用芸峰CAE软件模拟铸件的充型及凝固过程。结果表明,初始的单浇口-单冒口方案中金属液的充型方式容易使履带板的两端边缘形成卷气和夹渣缺陷。同时,由于单冒口的补缩作用不足容易使履带板的缺陷聚集于内部。通过增加内浇道的数量、改进补缩措施,使得充型过程更加均匀、稳定,凝固过程更加有序,有效控制了铸件缺陷。采用优化后铸造工艺生产履带板,减少了履带板铸件的气孔和夹渣缺陷,同时验证了模拟结果的正确性。     

基于ProCast的汽车制动器壳体挤压铸造工艺数值模拟

挤压铸造工艺参数直接影响挤压铸件的成型质量。本文以某汽车鼓式制动器的壳体挤压铸件为对象,模拟分析了挤压铸造过程中的温度场变化规律并预测了缩松缩孔缺陷。结果显示,冷却最慢的部分容易出现缩松缺陷,温度梯度大的区域也容易出现缩松缺陷。     

挤压铸造工艺对Al-7Si-0.4Mg-0.3Er汽车左支架组织与性能影响

利用OM、SEM微观组织分析以及显微硬度测试研究了挤压铸造成形工艺对Al-7Si-0.4Mg-0.3Er铝合金汽车发动机左支架显微组织和性能的影响。研究结果表明：凝固顺序对铸件不同部位微观组织影响较大,较先凝固左支架薄壁区初生α-Al组织相较于后凝固厚壁区细小。低温浇注成形相较于高温浇注制备左支架初生α-Al更为细小且均匀分布,但低温浇注支架晶间Er-π-AlFeMgSi 相粗大且偏聚分布。高挤压速度相较于低速制备左支架晶间Er-π-AlFeMgSi 相更为均匀细小。低温650℃高速成形铸件热处理后显微硬度为119HV,标准偏差为5HV,相较于低温低速制备左支架14HV性能分布均匀。铝合金发动机支架适于在低温浇铸高速挤压铸造成形。     

转子支架铸造工艺研究

某电站的转子支架尺寸较小,采用铸造方式生产。其筋板交错排布显现放射性结构,给铸件凝固过程的补缩带来了困难,使铸件在筋板交叉处容易出现缩孔、缩松等铸造缺陷,以至于铸件不能达到使用要求。通过工艺分析、优化设计,使铸件缩孔、缩松等铸造缺陷消除,从而生产出合格的铸件。     

基于AnyCasting大型薄壁鞍座铸造工艺优化

针对大型薄壁铸件鞍座铸造过程中易产生缩松、缩孔缺陷等问题,基于AnyCasting模拟软件对鞍座的充型和凝固过程进行了模拟。根据模拟结果分析缩松、缩孔缺陷的位置分布,发现铸件内部有缩松、缩孔现象产生,并通过实际浇注试验对比缺陷位置以验证模拟结果的可信性。采用在热节位置添加内冷铁的改进方案,结果表明,原缺陷产生位置在凝固过程中优先凝固,消除了缩松、缩孔缺陷,为类似薄壁铸件实际生产提供相应指导。     

Al-5Mg-3Zn-1Cu铝卡钳壳体的倾转铸造模拟与试制

针对Al-5Mg-3Zn-1Cu铝卡钳壳体的倾转铸造工艺，利用ProCAST软件对铸件充型和凝固过程进行模拟，分析缺陷形成原因。对卡钳壳体结构进行优化，扩大铝液流动和补缩通道，并进行数值模拟和试制验证。结果表明，优化后的铸件实现了顺序凝固，避免形成孤立液相区并消除了缩孔缺陷。采用倾转铸造工艺试制的Al-5Mg-3Zn-1Cu铝卡钳壳体铸件表面光洁，内部组织致密均匀，且无缩孔、缩松缺陷。     

09-3X中间体铸钢件铸造工艺优化

09-3X中间体为铁路捣固装置的重要组成部件,该铸钢件采用酯硬化水玻璃砂铸造工艺生产。原有的铸造工艺很难避免该铸件导柱孔内及其端面出现缩孔缩松缺陷,究其原因,主要是该产品结构复杂,导柱孔部位钢液补缩不畅所致。本文采用MAGMA模拟软件对铸件的凝固过程进行了模拟,并通过采取添加补贴、合理放置冒口以及调整冷铁位置等措施对原铸造工艺进行了优化。优化后的工艺方案,打通了原导柱孔部位的钢液补缩通道,并将原部位的缩孔缩松缺陷"引到"补缩通道中,消除了原部位的缩孔缩松缺陷。后期批量生产的铸件返修率降低至10%,大大降低了该铸钢件的生产成本。     

基于华铸CAE的核主泵支承座铸造缺陷分析及工艺改进

压水堆核电站主泵支承座在砂型铸造的过程中出现了缩松、缩孔等缺陷,为了解决该问题,采用华铸CAE软件纯凝固计算模块对铸件铸造工艺进行模拟,并预测了铸件产生缩松、缩孔的位置。基于铸件缺陷的分析进行了铸造工艺的优化。结果表明,优化工艺后生产的支承座有效地防止了缩松、缩孔等缺陷,效果显著。     

挤压铸造ZA27合金大高径比铸件

通常挤压铸造仅适用于高径比小于3.5的铸件,研究大高径比铸件的挤压铸造将扩大这种先进铸造技术的应用范围.用试验和计算机模拟的方法,研究了高径比为7的ZA27合金铸件的力学性能、凝固过程中铸件内的温度、压力以及缩松的分布.结果表明,增加挤压铸造的压力不能有效地减少大高径比铸件的缩松缺陷;合理控制浇注温度和铸型预热温度能有效地消除大高径比铸件内的缩松,获得力学性能高且均匀的铸件.     

挤压铸造ZA27合金的凝固特性及组织分析

研究了ZA27合金挤压铸造的凝固特性和组织.差热分析表明挤压铸造可以使锌铝合金的凝固过程发生变化,压力在750MPa以上可抑制共晶反应的发生.压力下凝固,可大大减少ZA27合金的缩孔、缩松、气孔等缺陷,提高合金致密度,细化和改善组织,减轻枝晶偏析,使铸件整体的成分均匀.